一种快速收敛的交流电网分布式状态估计方法技术

一种快速收敛的交流电网分布式状态估计方法，包括以下步骤：1)给出交流电网系统的数学模型，并给出SCADA测量仪表与PMU测量仪表混合使用情况下的量测模型；2)根据实际情况将电网系统划分为多个区域，并给出每个电网区域的量测模型；3)利用高斯牛顿法将非线性最小二乘问题转化为迭代线性最小二乘问题求解；4)通过基于分块矩阵求逆思想构造的分布式线性最小二乘方法，设计一种仅与邻居通信且快速收敛的非线性分布式状态估计方法。本发明专利技术能够快速计算状态估计值从而及时发现状态异常，且在保证系统估计性能的同时极大减少了通信次数；另外，无需交换本地的原始测量信息以及本地状态估计值，极大程度地保护了电网用户的隐私。

【技术实现步骤摘要】
一种快速收敛的交流电网分布式状态估计方法
本专利技术涉及分布式交流电网状态估计领域，具体涉及一种基于非线性最小二乘的快速收敛方法，应用于交流电网中解决大型分布式系统的状态估计问题。
技术介绍
电网系统是一个上百条电力总线相互连接组成的大型复杂网络。传统的集中式电网系统通常配置有一个中央调度中心，通过数据采集与监控(SCADA,SupervisoryControlandDataAcquisition)系统与同步相量测量装置(PMU,PhasorMeasurementUnit)管理整个电网系统的量测和控制信号。为了监控电网是否稳定运行，通常将状态估计器安装在中央调度中心内，状态估计器通过电网的量测数据估计出电网系统当前的状态，调度中心可以通过状态判断电网系统的运行是否出现了异常，也可以将状态作为电网系统中控制器的输入量，控制电力的调度。但是，随着用电需求的增加，电网的规模越来越大，新能源发电的接入又使发电厂在空间上越来越分散，这使集中式电网计算代价大、通信延迟高、容错性能差等缺点愈发突出。因此，计算和通信代价更小、鲁棒性更高的分布式电网系统越来越受本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速收敛的交流电网分布式状态估计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤；/n1)建立交流电网量测模型；/n定义电网中总线i的电压为V

【技术特征摘要】
1.一种快速收敛的交流电网分布式状态估计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤；
1)建立交流电网量测模型；
定义电网中总线i的电压为Vi、电压相角为θi，总线i与总线j之间线路上的电阻为rij、电抗为xij、电导为gij、电纳为bij，总线i与大地间的分流电导为分流电纳为分流导纳为总线间传输线路上的分流导纳为令电网的状态xi＝[Viθi]T，已知电网中各总线的分流电导与分流电纳，总线之间传输线路的电阻与电抗，则交流电网在k时刻的量测模型为



其中，uii(k),uij(k)为零均值高斯测量噪声；zii(k)是对总线上电压与电压相角的直接测量，当测量仪表为SCADA仪表时，仅能测量总线电压，即Ci＝[10]，当测量仪表为PMU仪表时，能够测量电压及电压相角，即zij(k)是对传输线路有功功率Pij(k)和无功功率Qij(k)的测量，有hij(xi(k),xj(k))T＝(Pij(k),Qij(k))T，其中，



其中



通过增广所有总线以及传输线路的量测方程，得到全局量测模型z(k)＝h(x(k))+u(k)，假设电网中共有m个量测，有
2)电网分布式区域划分；
根据电网所处的地理位置，将电网划分为多个区域；每个电网区域只拥有本地的参数信息和量测数据，以及与相邻区域连接线路上的参数信息和量测数据；若将电网划分为n个区域，则全局量测其中区域i的量测模型为



其中，zii(k)为该区域内总线i1,...,il的量测值，zij(k)为该区域与区域j中相连总线j1...jc传输线路上的量测值，它们分别表示为







为区域i内测量仪表的量测噪声；通常，将式(5)和式(6)合写为zi(k)＝hi(x(k))+ui(k)；另外，定义与区域i内总线存在传输线路连接的区域为为区域i的邻居，记为
3)设计分布式状态估计器；
采用残差e(k)＝z(k)-h(x(k))的最小均方...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈博，胡明南，石家宇，翁世清，俞立，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33